恩捷创新锂电“绿色膜法”降低产业能耗

如何降低锂电池生产过程的热压温度，一直都是行业的难点。

锂电池生产过程中需要通过热压工艺将锂电池隔膜与正负极材料粘接、压实，热压温度普遍在90℃-100℃之间，能耗巨大。但如果降低热压温度，就会影响到隔膜与正负极的粘接力。

怎样才能让锂电池隔膜在相对低温的状态下，也能有更高的粘接力呢？

看着手上的压敏胶带，恩捷全球研究院的专家意识到，新产品的研究方向或许就在这里。

医用压敏胶带，只需施加一点压力，就能牢牢粘住纱布，保护伤口不受感染。如果有一款锂电池隔膜能像“医用压敏胶带”一样，无需100℃高温，就能紧紧贴合在正负极上，那么不仅可以提升锂电池制造效率、降低生产能耗，还能进一步推动行业的绿色转型发展。

说干就干。2024年7月，恩捷全球研究院（下称“恩捷”）迅速组建起一支5人专项小组，涵盖材料、工艺、应用等领域科研人才，并搭建一套从“实验-试产-量产”完善的研发流程体系。这套研发班子个个都是精兵强将，此前他们研发的非氟体系大颗粒PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，一种常见非氟类聚合物材料）混涂隔膜产品已投产并获客户青睐。

“把热压温度降下来，把隔膜粘接强度提上去！”回忆起当时设定研发目标时的情形，恩捷研发团队成员表示。“这是我们当时设定的‘唯二’目标。”

“唯二”目标如何破？

如何让一款锂电池隔膜能适配低温热压，还能保持粘接力？

恩捷研发团队将研发突破点首先放在了隔膜涂覆浆料上。

涂覆浆料主要成分包括粘接主材、粘接剂、添加剂（包括分散剂或湿润剂）。常规制浆工艺流程是，按配比将水、分散剂或润湿剂配制成分散溶液，然后将粘接主材加入至上述分散溶液中，最后加入粘接剂，继续搅拌得到均匀的涂覆浆料。

其中，粘接主材影响其热粘接性，分散剂或润湿剂影响浆料在基膜涂覆时的润湿分散性，粘接剂则对涂层内聚力和剥离力（内聚力指涂层内部材料间作用力，剥离力指涂层和基膜之间的剥离力）有直接影响，制浆工艺则决定最终涂覆浆料的“能力值”。

项目研发突破，最难的是“适配”，也就是要让粘接主材与“辅料（分散剂与粘接剂等）”相互适配，也要让流程工艺与实验目标相适配，相当于原创一道新菜品。

“这相当于是从无到有的创造。”研发团队负责人说，“我们要全面考虑从小试、中试到量产的可推进流程，实现技术突破，量产落地。”

除此之外，恩捷研发团队还为这款新隔膜产品设置了更苛刻的要求—一更加环保、最大程度减少对化学试剂的依赖。

常规制浆工艺对化学溶剂需求较多，虽增加了浆料功能性，但存在一定的环境和生态问题。

为了让产品更加环保，研发团队选择用去离子水（高度纯净水质，纯度比蒸馏水高）制浆，不额外添加化学溶剂。在选择涂覆主材和其他助剂时，团队也加强与上游供应商的沟通，设定环保要求标准，最大程度实现高环保性。

项目攻关阶段，涂覆材料的筛选相对顺利，研发团队在制浆时却遇到了困难。

在经过近百次的制浆尝试，要么涂覆主材粒径不够均匀，要么粘接力差，甚至还出现涂层严重掉粉问题——要知道，仅“主材”（涂覆材料）与“助剂”的配比方案就有数百种，而每种配比的制浆实验需要6小时。

一时间，持续的失败让恩捷研发团队陷入深深的疑问中：突破点到底在哪儿？

“有时候意外也能得到好结果。”研发团队成员回忆起当时那段经历，感慨道。

在一次日常的配方制浆实验中，研发团队中的一名成员无意中把浆料搅拌机的转速调快一些，结果被飞溅出的浆料洒了一身，他赶忙关停了机器，一脸无奈。这也引来实验室一阵欢快的笑声。

然而他们却发现，仪器显示的浆料实验数据竟比以往有明显的提升！大家立刻意识到，提高搅拌机转速对制浆成功率的重要性。

这次意外发现让研发团队仿佛打通“任督二脉”，随后他们在研究浆料配比方案的同时，也在制浆工艺上进行调整，研发进度也在不断加速。

功夫不负有心人，研发团队仅用时6个多月的时间，就在数百种方案中找到“最优解”，成功制造出材料、工艺与过往均不同的一款“适配低温热压工艺的锂离子电池隔膜”，研发团队还给它起了个昵称“节能压敏胶膜”，来“致敬”启发他们的医用压敏胶带。

经过测试，这款“节能压敏胶膜”可在60℃以下的热压温度满足锂电池制造生产，不仅改善了电芯内部传热不均问题，还进一步提升电池电芯压实一致性。

此外，在60℃以下热压温度下，这款隔膜与正负极片的粘接强度比量产膜提升约50%。

恩捷研发团队最初定下的“唯二”目标——“降温”和“增粘”，都达成了！

与恩捷合作的下游电池制造商在卷样试用后反馈，锂电池制造效率显著提升，电芯生产的热压工序能耗也下降15%左右。

2024年12月，这款具有自主知识产权的“适配低温热压工艺的锂离子电池隔膜”已在恩捷客户卷样验证测试中，预估投产后月产能超1000万平方米。

这也标志着恩捷在绿色科技领域的又一突破正式落地。

拓展绿色科技的创新之路

2025年2月17日民营企业座谈会在京召开，谈到民营企业如何实现创新发展，习近平总书记在会上强调，“加强自主创新，转变发展方式，不断提高企业质量、效益和核心竞争力”。

长期以来，我国坚持加快发展绿色科技创新、先进绿色技术推广。2024年7月，党的二十届三中全会提出“支持企业用数智技术、绿色技术改造提升传统产业”，坚定了让科技创新、绿色技术更好地为制造业赋能的发展方向。

回顾整个研发过程，恩捷自立项起就秉持绿色理念，通过绿色产品研发、绿色工艺设计，不仅实现上下游产业链节约资源消耗、减少环境污染，更推动了行业的绿色转型发展。

如此看来，恩捷这款自主研发的新隔膜颇有“押题之作”的意义，既在恩捷绿色科技自研之路实现突破，也为其在关键技术布局上增强了企业核心竞争力。

相信在未来，恩捷还将持续在新能源技术领域探索新的可能性，为行业注入更多绿色科技力量，助力制造业加速转型，实现高质量发展。

本文来源：财经报道网